CFA—交叉场天线分析

CFA—交叉场天线分析

邓聪[1]2004年在《CFA—交叉场天线分析》文中认为本文对一种广受关注和争议的中波天线—CFA及其所谓的“交叉场”辐射原理进行了介绍,综合比较了关于CFA的正反两方面意见,并针对CFA进行了仿真分析。 分析了传统的振子型天线近区的辐射效率,坡印廷矢量的合成及交叉场理论存在的问题。通过迭加原理说明了CFA两个辐射单元各自的近区的电磁场分布同交叉场形成的关系,指出了交叉场的形成旨在改善CFA的近场从而提高CFA的增益。 详细阐述了利用FDTD对CFA分析的过程,提出了利用近场对消的思路对CFA的E盘和D盘馈电关系进行分析。得到了CFA近场特性,远场特性及阻抗特性,并利用HFSS8.0加以验证,得到CFA并非是其发明者所声称的优良天线的结论。 最后指出该课题的后续努力方向,通过更精确的模型使得对CFA的分析尽量严谨,对CFA的评价更有说服力。

许昭[2]2010年在《小型化及多频带天线设计》文中认为随着移动通信系统业务的不断增加,通信设备不断向小型化发展,对天线体积、集成化及工作频段的要求也越来越高。天线的小型化和多频段设计是本论文的主要研究内容。论文首先回顾了天线小型化的发展背景和最新进展,然后介绍了天线的基本理论和分析方法,包括经典的理论分析方法和主要的数值分析方法。最后,针对目前天线研究设计的热点和趋势,提出了两个小型化多频带天线。第一种天线是交叉场天线CFA,该天线具有尺寸小,占地面积小,传输效率高,频带宽,有利于在中波波段实现高速的数字传输等优点。通过协同仿真解决了3D电磁仿真与电路仿真的衔接问题,实现了26MHz~33MHz内可调,尺寸只有天线波长2.6%的小型化天线的设计。第二种天线是小型化双频贴片天线,介绍了微带天线的基本原理、小型化与多频带技术,并提出了一种可以实现频率比任意可调的双频贴片天线。通过一阶和二阶十字切缝来实现天线的小型化设计。

李攀[3]2013年在《交叉场天线(CFA)研究》文中研究表明交叉场天线(CFA)是一种很有发展前景的小型天线,和常规的中波天线相比,CFA有高度低、占地面积小、效率高、覆盖面积大、感应场小、低电压馈电、安装期维护方便,成本低,安全性好,受到雷击的几率小以及有利于航空安全等一系列优点。被认为是传统的大尺寸中波天线理想的替代者。本文通过对天线结构及原理的研究,确定了天线仿真模型,设计了匹配电路,深入分析了CFA天线的电性能,对以后天线的小型化和此类天线的开发具有很大帮助。

邓聪, 尹家贤, 刘克成[4]2005年在《CFA——交叉场天线的分析》文中认为分析了CFA的工作原理 ,和FDTD计算了CFA的近场及方向图 ,数值结果表明CFA并不具有其发明者所说的优良性能。

王新, 邹子为, 张洪源[5]2005年在《高频宽带可调交叉场天线的实验研究》文中研究说明首先对交叉场天线CFA(crossedfieldantenna)的结构、工作原理进行了简要介绍,然后给出了一个λ/60~λ/40宽带可调高频交叉场天线的实验结果.实验结果表明交叉场天线是极小尺寸的电小天线,但该天线的性能指标不受惠勒、朱兰臣、哈林顿的“传统”电小天线理论的限制,而应该有相应的“非传统”电小天线的理论.

李燕莉[6]2003年在《交叉场天线的场分析》文中研究说明交叉场天线(Crossed-Field-Antennas)是一种新型的中波天线,它是由单独产生的辐射E场和H场直接合成坡印廷矢量并向外辐射能量的。CFA是一种非谐振天线,与传统的铁塔天线相比,具有尺寸小,占地面积小,传输效率高。而且CFA比铁塔天线有更大的地波辐射,感应场小,电磁兼容友好。因此,CFA提供了中波广播天线小型化的新思路,不仅安装方便,而且广播质量好。本文主要分析CFA的场,及场与尺寸之间的关系。本文利用模拟电荷法及麦克斯韦方程对CFA的场进行仿真和计算,获得CFA的电场,磁场,及合成的坡印廷矢量的分布。考虑到天线尺寸对产生的场有影响,所以我们总结其规律,对设计实际天线提供参考。本文使用变尺度法对模拟电荷法进行了优化,并对选取的模拟电荷进行分析,提出经验化的选法。本文程序采用C++与Matlab语言混合编制,结合两者的优点,既简化了程序又保持了C语言速度快的特点,成为CFA场研究的有力工具。经过大量的计算及理论分析,计算结果与已知结论一致,实现预期目的,证明了所编制的程序的正确性。

郭瑞[7]2006年在《极小尺寸宽带电小天线的研究》文中提出由于高频地波舰载超视距雷达对天线有小型化、适装性等各方面的特殊要求,我们对新型电小天线—交叉场天线CFA(Crossed Field Antenna)进行研究。由于发明人Kabbary没有给出关于CFA令人信服的理论解释,所以对于CFA原理的研究还处在探索阶段。为了很好的认识和理解CFA的工作原理,本文首先比较了传统振子型天线与新型CFA天线的辐射和工作原理,并且指出了CFA理论存在的争议。深刻理解了CFA的工作原理之后,本文选择了全球最大的3D时域高频电磁仿真软件CST MWS( Computer Simulation Technology MicroWave Studio?)对CFA进行仿真和计算。为了验证软件的可用性和仿真精度,分别引入了模拟电荷法和矩量法。模拟电荷法(CSM-Charge Simulation Method)是研究静电场的一种数值方法,本文比较了模拟电荷法和CST MWS对CFA的D、E两盘在不同尺寸下的电容的计算结果;矩量法是经典的研究高频电磁学问题的数值方法,同时利用矩量法计算了CFA的E盘的输入阻抗和传统二元电小偶极子阵的阻抗矩阵,将其结果与CST MWS的仿真结果比较。从而验证软件的可用性和仿真精度。最后,对CFA的性能进行仿真、讨论和分析。在CST MWS中以天线的辐射效率(包括端口吸收效率)最大为准则,确定CFA的最佳尺寸。针对最终模型,首先仿真得到其阻抗矩阵、近区电磁场分布曲线和远区方向图;然后以阻抗矩阵为基础,推导公式、编写程序计算不同激励条件下的端口输入阻抗及其他相关参数。

许昭, 谢拥军, 姚凌岳, 徐挺威, 田超[8]2009年在《宽带可调交叉场天线的匹配网络设计》文中研究说明交叉场天线是一种极小尺寸的电小天线,对于匹配电路中的元件值非常敏感,因此在设计时需要充分考虑元件的分布效应引起的误差。提出了一种利用ansoft协同设计平台实现对基于集总参数的匹配电路的设计方法,并用该方法实现了对CFA的匹配电路的设计。加工了一幅高0.26米,26 MHz~33 MHz内可调的交叉场天线,测试与仿真结果吻合良好,说明了该方法的有效性和准确性。该方法为实际工程节省了大量的调试时间。

李道航, 卢火, 常青, 王虎生, 黄晓革[9]2002年在《埃及中波广播“交叉场”天线(CFA)考察测试报告》文中指出1乔把源持胁ㄑ赜么程煜呃砺

郭瑞, 王新[10]2005年在《交叉场天线(CFA)的讨论与分析》文中提出本文主要介绍了关于交叉场天线(CFA)的基本原理以及针对CFA学术界的叁种不同观点:一是认为CFA性能优良,不受传统理论的限制;二是完全否认CFA有优良性能;叁是承认CFA的优良性能,同时认为它受传统理论限制。在此基础上作者提出了自己的观点,进行了一定的理论分析和实验研究。

参考文献:

[1]. CFA—交叉场天线分析[D]. 邓聪. 国防科学技术大学. 2004

[2]. 小型化及多频带天线设计[D]. 许昭. 西安电子科技大学. 2010

[3]. 交叉场天线(CFA)研究[D]. 李攀. 西安电子科技大学. 2013

[4]. CFA——交叉场天线的分析[J]. 邓聪, 尹家贤, 刘克成. 山西电子技术. 2005

[5]. 高频宽带可调交叉场天线的实验研究[J]. 王新, 邹子为, 张洪源. 应用科技. 2005

[6]. 交叉场天线的场分析[D]. 李燕莉. 天津大学. 2003

[7]. 极小尺寸宽带电小天线的研究[D]. 郭瑞. 哈尔滨工业大学. 2006

[8]. 宽带可调交叉场天线的匹配网络设计[J]. 许昭, 谢拥军, 姚凌岳, 徐挺威, 田超. 电子器件. 2009

[9]. 埃及中波广播“交叉场”天线(CFA)考察测试报告[J]. 李道航, 卢火, 常青, 王虎生, 黄晓革. 广播与电视技术. 2002

[10]. 交叉场天线(CFA)的讨论与分析[J]. 郭瑞, 王新. 广播与电视技术. 2005

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